從全才到專家，Cell子刊揭示啟動干細胞分化的蛋白團隊

　　生物通報道：當植物將根扎進土壤的時候，根尖形成的新細胞就要擔負不同的責任，比如輸送水和營養物質或者感知重力。

　　Duke大學的研究人員在擬南芥根部鑒定了一組DNA結合蛋白。他們在Developmental Cell雜志上發表文章指出，這些蛋白共同作用幫助前體細胞選擇性讀取基因組的不同部分，從而走向不同的命運。

　　一開始完全相同的細胞是如何啟動不同基因的呢？“這是一個先有雞還是先有蛋的問題，”文章第一作者Erin Sparks表示。擬南芥小小的絲狀根由大約15種細胞組成，每種細胞都有自己的任務。在轉錄因子的幫助下，一種根細胞指定時間只有少數基因是活躍的。研究人員對關鍵轉錄因子Short-root進行了研究。

　　Short-root是擬南芥前體細胞啟動特化程序的主開關，Short-root有缺陷的擬南芥存在根部生長受阻。Short-root也激活其他轉錄因子，啟動根部發育的級聯通路。人們已經鑒定了許多Short-root的基因靶標，但還不清楚Short-root開關受什么控制。現在，Duke大學的研究人員找到了這個問題的答案。

　　他們鑒定了可能結合Short-root啟動子區域并控制其活性的二十多個根部蛋白。這些DNA結合蛋白發生突變，擬南芥根細胞的Short-root水平就會發生改變。研究顯示，這些蛋白有的啟動Short-root基因，有的關閉Short-root基因。它們的綜合效應是只在某些細胞激活Short-root主開關。“這一切的關鍵在于激活子與抑制子之間的平衡，”Sparks說。

　　干細胞的分化機制一直是科學家們關注的焦點。Sanford Burnham Prebys醫學探索研究所（SBP）的科學家們在干細胞分化研究中取得了突破性的進展。他們在Molecular Cell雜志上發表文章指出，多能因子OCT4不僅維持干細胞的當前狀態，還幫助細胞分化基因對外部信號做好準備。

　　去年，日本RIKEN牽頭的國際合作項目FANTOM在Science雜志上發表了一項具有里程碑意義的成果。研究人員對不同細胞類型的RNA表達進行了廣泛的分析。他們發現，當細胞經歷表型改變（比如細胞分化）時，最開始活化的是增強子區域。是增強子活化觸發了一系列后續事件，最終顯著改變細胞的表型。

　　2014年，哈佛大學的干細胞研究者提出了決定干細胞分化命運的新理論。研究人員在斑馬魚胚胎研究中發現，干細胞形成內臟的區域存在前列腺素E2的濃度梯度。前列腺素E2的濃度能夠決定干細胞是成為肝細胞還是胰腺細胞。